
這個單元來看的是:「鐵磬」打擊樂器敲擊時之聲音頻譜特性,以及這個「鐵磬」結構的「振動模態」及「音場模態」特徵。另外,也探討「銅鐘」結構的聲音與模態特性。
先前單元【振動有「振動模態」,聲音有「聲音模態」嗎?】、【圓盤結構的振動模態及音場模態?】、以及【簡諧倍頻音板結構的振動模態及音場模態?】,分別以一個平面環結構、圓盤形的鼓鈸結構、以及簡諧倍頻音板結構的分析案例,解釋說明了結構的「振動模態」,以及空氣的「音場模態」。其中,「結構模態振型」的物理意義是「位移模態振型」,而「音場模態振型」,則是「聲音壓力模態振型」。
這個單元同樣來看結構的「振動模態」,以及空氣的「音場模態」,不過探討結構是如圖1的「鐵磬打擊樂器」。
參閱圖1,左下方是由屏科大機械系振動噪音實驗室所開發設計的「鐵磬」打擊樂器,具有如鋼琴白鍵與黑鍵的兩個八度音階的組成。觀察其形狀,可以知道與中國古樂器「石磬」的外形相似,做了改良的設計分析,可以得到「簡諧倍頻音」的效果。
參閱圖1,針對其中一個「鐵磬」的分析可分為:(1)單獨的結構系統分析,以及(2)結構與空氣耦合系統的分析,也對此「鐵磬」做敲擊聲音的量測與模擬分析,討論如下:
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鐵磬的聲音頻譜:圖1右下方,顯示的是實際敲擊「鐵磬」,量測與模擬分析的聲音功率頻譜(sound...